Développement de microcapteurs chimiques à base de micropoutres dédiés au contrôle de la qualité de l'air: détection temps réel de Composés Organiques Volatils (COV)
Résumé
For the purpose of enhancing the limit of detection of microcantilever-based chemical sensors, this work explores different approaches to optimizing these sensors. By considering both the measurement noise and the sensitivity, design rules are proposed. As a result, a better understanding of measurement noise is obtained by quantifying how the viscoelastic properties of the sensitive coating influence the losses in the system. The results of the developed models have been compared to those from characterization tests and to detection measurements of toluene and ethanol vapors. These comparisons show good agreement, thereby validating the theoretical models. The models may therefore serve as useful tools for designing microcantilever-based sensors in a more intelligent, performance-based manner.
Dans le but d'améliorer la limite de détection des capteurs chimiques à base de micropoutres, ces travaux ont permis de mettre en évidence différents moyens d'optimisation de ces capteurs.En ne se limitant pas à l'étude de la sensibilité et en incluant les notions de bruit de mesure, des règles de conception ont été établies. Ainsi, l'étude des pertes dans les micropoutres et l'étude de l'influence des propriétés viscoélastiques de la couche sensible sur ces micropoutres ont permis d'avoir une meilleure connaissance du bruit de mesure. Les modèles développés ont été confrontés à des essais de caractérisation et à des détections d'éthanol et de toluène. Les résultats obtenus ont permis de valider ces modèles et ouvrent donc la voie à une conception plus éclairée de ces capteurs chimiques.
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